污水處理涉及建設(shè)與運(yùn)營(yíng)兩個(gè)方面。根據(jù)“建得起、用得好、管得了”的目標(biāo)導(dǎo)向,其難易程度通常體現(xiàn)在特定的邊界條件,如當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)狀況、環(huán)境容量及敏感程度等,需對(duì)污水處理項(xiàng)目的技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性作出取舍,以確保工程的長(zhǎng)效性。
單純就技術(shù)而言,目前我國(guó)的污水處理技術(shù)足以滿足任一預(yù)期的處理深度要求。因此,“難”不在技術(shù),而在于需以有限的經(jīng)濟(jì)能力應(yīng)對(duì)無(wú)限的處理標(biāo)準(zhǔn)。而更多的情況下,則表現(xiàn)為主觀體驗(yàn)對(duì)客觀現(xiàn)象的一種感受,即排污或治污要從過(guò)去的不花錢(qián)轉(zhuǎn)為要花錢(qián)、甚至要花很多的錢(qián)。
如何 “少”花錢(qián),是真正意義上的技術(shù)“難點(diǎn)”
在國(guó)家強(qiáng)化水環(huán)境整治力度的大背景下,關(guān)于農(nóng)村污水處理目前在理念上存在兩類(lèi)誤判。一是在管理層面,認(rèn)為污水處理標(biāo)準(zhǔn)越高越好,二是在認(rèn)知層面,認(rèn)為城市污水處理技術(shù)復(fù)雜,“難”用于農(nóng)村生活污水處理。由此直接導(dǎo)致了農(nóng)村污水處理的“難”度感,也為各類(lèi)形形色色的環(huán)境偽技術(shù)的存在與大行其道提供了一定的社會(huì)空間。
那么,農(nóng)村污水處理究竟“難”在哪里?技術(shù)性與經(jīng)濟(jì)性到底該如何取舍?要回答這一問(wèn)題,不妨從環(huán)境污染的成因談起。
污染環(huán)境是一個(gè)不耗能的自發(fā)反應(yīng)。而作為其逆反應(yīng),凈化環(huán)境則是一個(gè)耗能過(guò)程。在無(wú)人為干預(yù)的自然條件下,當(dāng)單位時(shí)空內(nèi)接收的太陽(yáng)能(光合作用產(chǎn)氧)滿足所收納污染物的降解需求時(shí),環(huán)境可以通過(guò)自身所具有的生化、物化等生態(tài)功能得以“自凈”,對(duì)應(yīng)可受納污染物的量即為“環(huán)境容量”。否則,環(huán)境將會(huì)由于污染物累積而受到不同程度的污染。換句話說(shuō),環(huán)境之所以被污染,是因?yàn)樽匀粭l件下的生態(tài)環(huán)境容量有限。
由此可得出三個(gè)結(jié)論:一是去除污染物是一個(gè)耗能的過(guò)程,降解單位重量污染物存在一個(gè)理論能耗。所謂的“無(wú)動(dòng)力”處理工藝是不存在的。二是環(huán)境的自凈能力取決于系統(tǒng)可資利用的時(shí)間和空間。環(huán)境污染的根本原因在于相對(duì)于所收納污染物的量而表現(xiàn)出的時(shí)空不足。因此,所謂的純“生態(tài)”環(huán)境技術(shù)也是不存在的。由以上兩條得出的第三個(gè)結(jié)論是:涉及工程化(效果必須穩(wěn)定達(dá)標(biāo))的污水處理項(xiàng)目肯定是耗能(或花錢(qián))的,至于量的多少,則取決于處理的深度與工藝的優(yōu)劣。因此,“花錢(qián)”不是“難”的理由,如何“少”花錢(qián),才是真正意義上的技術(shù)“難點(diǎn)”
決定難易程度的是污水處理“標(biāo)準(zhǔn)”
生活污水中污染物以有機(jī)物為主。工程實(shí)踐證明,對(duì)于這類(lèi)污染物,綜合成本最低、應(yīng)用范圍最廣、且最為成熟可靠、可穩(wěn)定達(dá)標(biāo)的處理工藝,只能是以活性污泥法或生物膜法為核心的污水生物處理工藝。生活污水生物處理技術(shù)的主要工藝原理是人工調(diào)控污水凈化系統(tǒng)中的生物保有量和能量的輸入量(曝氣充氧),既師法自然而又超越自然,屬環(huán)境自凈過(guò)程的加強(qiáng)版,其凈化深度與能量的輸入直接相關(guān)。
與污水處理深度度相對(duì)應(yīng)的,是排放標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)村污水廠(站)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn),通常由當(dāng)?shù)丨h(huán)保主管部門(mén)根據(jù)國(guó)家法律法規(guī)、受納水體重要性、環(huán)境容量、污水資源化利用等因素提出排放要求。由于缺乏國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),實(shí)踐中最常用的做法是參照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18918),其中的污染物基本控制項(xiàng)目主要是化學(xué)需氧量(COD)、生化需氧量(BOD5)、氨氮(NH3-N)、總氮(TN)、總磷(TP)和懸浮物(SS)。實(shí)現(xiàn)去除這些污染物的技術(shù)途徑可分為生化和物化兩個(gè)階段,由具有特定功能(降解有碳、除磷脫氮、去除懸浮物等)的處理單元組合形成繁簡(jiǎn)程度不同的處理流程,以實(shí)現(xiàn)特定的技術(shù)目標(biāo)。而這一特定的技術(shù)目標(biāo)(排放標(biāo)準(zhǔn)),正是決定農(nóng)村污水處理工程實(shí)施難易程度的關(guān)鍵所在。由下圖可見(jiàn),處理標(biāo)準(zhǔn)越高,處理流程越復(fù)雜,處理成本越高。
生活污水典型處理流程圖
以南方某城市污水廠為例,為達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)TN的要求,額外的碳源投加量(可理解為BOD的量)多達(dá)60~90mg/L,有時(shí)甚至超過(guò)進(jìn)廠原污水的BOD濃度。顯然,這種處理方式在農(nóng)村是難以保證其長(zhǎng)效性的。同樣,對(duì)于TP,要穩(wěn)定達(dá)到一級(jí)A標(biāo)準(zhǔn)要求,需輔以化學(xué)除磷,這在農(nóng)村也不乏為繼難度。從經(jīng)濟(jì)上分析,污水處理標(biāo)準(zhǔn)所對(duì)應(yīng)的投資邊際效應(yīng),隨標(biāo)準(zhǔn)的提高而顯著降低,即為降低單位污染物濃度而增加的投資及運(yùn)行成本,將隨污染物濃度的降低而陡升。換句話說(shuō),在污染物去除總量相同的前提下,與其提高處理標(biāo)準(zhǔn),還不如提高污水處理普及率(增加污水處理總量)。因此,除觀念上難以接受“排污”還要花錢(qián)的現(xiàn)實(shí)外,農(nóng)村污水處理的“難”是相對(duì)的“難”,而不是絕對(duì)的“難”。決定難易程度的因素不是技術(shù),也不是經(jīng)濟(jì),而是標(biāo)準(zhǔn)。
綜上所述,相對(duì)由于農(nóng)肥農(nóng)藥而產(chǎn)生的農(nóng)村面源污染,農(nóng)村生活污水對(duì)環(huán)境的影響究竟有多大?同時(shí)考慮到農(nóng)村污水還田的可能性,農(nóng)村污水處理是不是一定要執(zhí)行高的排放標(biāo)準(zhǔn),尤其是對(duì)氮、磷污染物的控制,很值得探討。筆者認(rèn)為,當(dāng)不是由于政策要求或受納水體(環(huán)境)的敏感性限制,農(nóng)村污水處理標(biāo)準(zhǔn)的確定,應(yīng)綜合當(dāng)?shù)厮h(huán)境質(zhì)量、污水排放去向或利用的可能性等關(guān)鍵因素,且宜低不宜高(如一級(jí)B或更低)。只有降低了技術(shù)難度和經(jīng)濟(jì)成本,才能確保農(nóng)村污水處理項(xiàng)目的可普及性和長(zhǎng)效性。簡(jiǎn)單套用城市生活污水處理標(biāo)準(zhǔn)的確定原則,只會(huì)導(dǎo)致技術(shù)上的盲目和項(xiàng)目實(shí)施的難度,因?yàn)檗r(nóng)村污水處理項(xiàng)目的必要性與目標(biāo)的多樣性和城市污水處理項(xiàng)目是不可同層面而語(yǔ)的。
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